Процессорам AMD Ryzen прямая дорога в серверы

В одном из своих классических посланий создатель Linux Линус Торвальдс прошелся по Intel, обвиняя компанию в нанесении ущерба всей отрасли и пользователям ошибочной политикой в отношении памяти с коррекцией ошибок (ECC). «Я хочу это исправить, и я хочу ECC. И AMD сделала это. Intel не сделала."

Что он имел в виду?

Память с коррекцией ошибок

Речь об ошибках динамической памяти с произвольным доступом под воздействием электрических или магнитных помех. По оценкам Intelligent memory, однобитовые ошибки случаются в среднем каждые 14-40 часов на один гигабит DRAM. Cпонтанный переход одного бита в противоположное состояние не оказывает существенного влияния на данные, но ячейки памяти коррелированы, а последствия зависят от приложений и природы данных. Качество видео не пострадает, а вот достоверность финансового анализа и математических расчетов - может.

На модулях памяти с коррекцией ошибок ECC есть дополнительная микросхема для хранения зашифрованного кода при записи данных в память. Если считываемый код не соответствует сохраненному коду, он расшифровывается битами четности, чтобы определить, какой бит был ошибочным, и тогда этот бит немедленно исправляется. Дополнительными битами памяти управляют контроллеры памяти в CPU.

Трое в лодке

Для исправления ошибок в RAM нужны трое: CPU, материнская плата и модули памяти ECC. Торвальдс ругает Intel за сегментацию рынка: в одной и той же архитектуре выпускаются процессоры Core с заблокированным расчетом четности в контроллере памяти и процессоры Xeon с поддержкой ECC. Как позиционировать продукты – внутреннее дело компании, но тогда покупатель не может рассчитывать на коррекцию ошибок памяти в рабочих станциях на процессорах Intel Core. Как следствие, сдерживается внедрение RAM с ECC.

Напротив, все процессоры AMD потребительской линейки Ryzen / Ryzen PRO / Threadripper / Threadripper PRO поддерживают память ECC. Пользователь сам выбирает, купить материнскую плату и память с коррекцией ошибок или обойтись без ECC. От платы требуется расширенная разрядность шины памяти и протокол начальной загрузки с инициализацией процессорного блока расчета ECC. Вот как выглядит современный список ASUS поддержки ECC в настольных платах под AMD Ryzen:

На рынке не так много массовых плат под AMD Ryzen с поддержкой ECC, но не AMD тому виной. Сказывается многолетняя гегемония Intel и устойчивость мифа «оперативная память и так надежна, а ECC только удорожает решения и снижает производительность». Мифологию расшатывают  объективные тесты (как у Puget Systems) и последовательные действия производителей.

Альтернатива Intel Xeon E

Прогноз «AMD Ryzen отнимает хлеб у Intel Xeon E» не поменялся с выходом новых семейств процессоров Intel и AMD. Как и прежде, по критерию поддержки памяти ECC процессоры Intel делятся на семейство Xeon и семейство Core. Под каждое есть свои наборы логики. Процессоры Intel Core воспринимают память unbuffered ECC как обычную, unbuffered non-ECC – то есть, однобитовые ошибки памяти не правят.

Свежая линейка Intel Xeon E 2300 получила новую архитектуру Rocket Lake и сокет 1200. Как и у предшественников, Intel Xeon E 2200, у процессоров от 4 до 8 ядер. Техпроцесс остался прежним – 14нм. Цены – теми же. Базовые тактовые частоты стали даже ниже. Добавилась поддержка памяти DDR4-3200 и шины PCI Gen 4. Процессоры Intel Xeon E 2300 работают с памятью ECC на платах с чипсетами Intel C252/C256.

У AMD Ryzen ходовой 5000-й серии (Vermeer) - от 6 до 16 ядер, с поддержкой до 128GB памяти DDR4-3200 unbuffered ECC/non-ECC по двум каналам.

Даже по базовым паспортным показателям видно: процессоры AMD Ryzen более чем конкурентны, а охват по ядрам у них намного шире, чем у Intel Xeon E. Результаты сравнительных тестов AMD Ryzen 5000 в настольных приложениях – хорошая рекомендация к походу в серверные поля.

Пример AsRock Rack

Тайваньский производитель серверных плат и платформ AsRock Rack разрабатывает ниши, куда более именитые игроки не заглядывают. Если к серверам на AMD EPYC рынок привык, то серверы на AMD Threadripper или AMD Ryzen все еще воспринимаются как патология. И напрасно. Без того популярная немецкая площадка Hetzner только добавила себе очков, предлагая в аренду серверные мощности на процессорах AMD Ryzen – под многопоточные приложения. Примеров подобных сервис-провайдеров много.

Что делает материнскую плату под AMD Ryzen «серверной», подробно описано: компонентная база, расположение элементов, набор разъемов под накопители, сетевые карты, сервисный процессор IPMI/KVM c выделенным сетевым портом. Платформа 1U4LW-X570/2L2T, с поддержкой PCIe 4.0 и 10GbE, в паре с AMD Ryzen вплоть до 16-ядерного 5950x покрывает большой диапазон нагрузок:  VPS/VDS, транскодирование, раздачу контента, граничные вычисления.

Дефицит как мотиватор

В ковидной экономике сломалось все: доступность компонентов, производственные планы,  логистика. Последний год вообще все серверные процессоры поставлялись с большими перебоями, что Intel, что AMD. Плат и платформ - хоть отбавляй, только их комплектовать нечем. Расщепление Intel нижнего сегмента рынка на коммерческих пользователей (Xeon E/ECC) и всех остальных (Core/non-ECC) оставила первых без дела. Хочешь память с коррекцией ошибок – жди серверных процессоров или переплачивай за их поиски. С доступностью настольных процессоров Intel Core и AMD Ryzen все же полегче, а цены на них формирует конкурентный рынок. Существуй в массовом сознании мысль о переводе младших серверов на AMD Ryzen с поддержкой памяти ECC, работа бы не затихала.

Пока что такой мысли нет. Пользователи по привычке покупают Intel Core и считают обычную память заслуживающей доверия. Одна надежда на Линуса Торвальдса.